内因性光学イメージング法を応用した新しい非侵襲術中脊髄機能モニタリング法の開発
利用内源性光学成像开发一种新的非侵入性术中脊髓功能监测方法
基本信息
- 批准号:13877238
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
神経細胞の興奮にともない、その周辺領域の微少循環系における局所血流の増大、神経細胞の酸素消費に伴う酸化型/還元型ヘモグロビン比率の変化、神経細胞の膨化等の2次的な内因性変化が起こる。内因性光学シグナル検出とは、神経細胞の興奮にともなうこれら2次的な内因性変化が光散乱や吸光などの光学的変化を生ずるという性質を利用し、神経細胞の活動を反射光強度の変化としてとらえるという方法である。体性感覚野や視覚野など大脳皮質からの内因性光学シグナルの検出は過去にも多数の報告があるものの、これを脊髄に応用した報告はまだない。今回我々は、ヒト脊髄への応用のための基礎データを得るため、In vivoラットを用いて末梢神経刺激により脊髄に誘発される内因性光学シグナルの特性について解析を行った。その結果は、以下のように要約される。1.頚髄において正中神経と尺骨神経の同時刺激により誘発される光学的変化は、C5-C8レベルに認められ、C6-7に最も強い変化を認めた。この変化は刺激開始後約2秒後に正のピークをとった(Fig.2)。2.続いて、脊髄からの光学的変化の最適刺激強度を確かめるため、刺激の強度を変化させ、得られた光学的変化を観察した(Fig.3)。刺激電流の強さに応じて光学的変化も強くなる傾向が見られたが(刺激強度依存性)、刺激強度が2.0mAを越えると、光学的変化の増強はあまり認められなかった。3.シグナルの得られる深度を解析するため、光学的切片法、すなわちイメージングする焦点深度を変えていき得られた光学的変化を観察した。このとき光学的変化は頚髄表面から深さ100〜800μmで記録され、深さ300〜400μm前後で最も強い光学的変化を記録した(Fig.4)。4.得られた光学的変化には照射光の波長ごとに違いが認められた(照射光波長依存性)が、光学的変化の時間経過は605nm、630nmではbiphasic patternとなり、730nm、750nm、850nmではmonophasic patternとなった。さらに605nmの光を利用したときに最も強い光学的シグナルを得た(Fig.5)。
The increase of regional blood flow, the increase of acid consumption of neurons with acidification/reduction, the change of the ratio of oxygen to oxygen, the expansion of neurons, etc. Inherent optics: excitation of neurons: excitation of neurons The physical sensory field, the visual field, the intrinsic optical field, the intrinsic optical field. In this paper, we analyze the characteristics of the intrinsic optical system by analyzing the characteristics of the system. The results are as follows: 1. The central nervous system and the ulnar nervous system are stimulated simultaneously, and the optical transformation, C5-C8 transformation and C6-7 transformation are realized. About 2 seconds after the start of the stimulation, the right angle is detected (Fig.2). 2. The optimal stimulus intensity for the optical changes of the ridge and ridge is determined. The optimal stimulus intensity is determined. The optical changes of the ridge and ridge are observed (Fig.3). Stimulation current intensity, optical change intensity, tendency to increase (stimulus intensity dependence), stimulus intensity from 2.0mA to 2.0mA, optical change intensity, tendency to increase (stimulus intensity dependence). 3. Optical sectioning, optical depth of focus The strongest optical changes were recorded at depths of 100 ~ 800μm and around depths of 300 ~ 400μm (Fig.4). 4. The wavelength dependence of the irradiated light is determined by the wavelength dependence of the irradiated light. The time period of the optical transformation is 605nm, 630 nm, 750nm, 850nm. The 605nm wavelength is the most powerful optical wavelength (Fig.5).
项目成果
期刊论文数量(29)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Momose-Sato Y. et al.: "Optical approaches to embryonic development of neural function in the brainstem"Progress in Neurobiology. 63. 151-197 (2001)
Momose-Sato Y. 等人:“脑干神经功能胚胎发育的光学方法”神经生物学进展。
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Sato, K. et al.: "Developmental organization of the glossopharyngeal nucleus in the embryonic chick brainstem slice as revealed by optical sectioning recording"Neuroscience Letters. 327. 157-160 (2002)
Sato, K. 等人:“通过光学切片记录揭示胚胎鸡脑干切片中舌咽核的发育组织”《神经科学快报》。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
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佐藤洋子:“光学测量方法在自主神经系统功能分析中的应用”自主神经学 38. 270-278 (2001)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Sato, K., et al.: "Intraoperative intrinsic optical imaging of neuronal activity from subdivisions of the human primary somatosensory cortex"Cerebral Cortex. 12. 269-280 (2002)
Sato, K. 等人:“来自人类初级体感皮层细分的神经元活动的术中内在光学成像”大脑皮层。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Momose-Sato, Y. et al.: "Optical analysis of large-scale depolarization waves in the embryonic brain : a dual network of gap junctions and chemical synapses"Journal of Neurophysiology. 18. 600-614 (2003)
Momose-Sato, Y. 等人:“胚胎大脑中大规模去极化波的光学分析:间隙连接和化学突触的双重网络”神经生理学杂志。
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- 作者:
- 通讯作者:
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